基于ATmega48單片機的電動自行車控制器的設(shè)計.pdf

1、電動自行車由于輕便靈活、節(jié)能環(huán)保、價格適中而得到人們的廣泛使用，成為人們短途出行的理想交通工具。同時中國具有世界上最龐大的自行車市場，電動自行車產(chǎn)業(yè)在中國有著非常廣闊的應(yīng)用前景。因此發(fā)展電動自行車具有良好的社會意義和可觀的經(jīng)濟效益。 目前電動自行車的動力驅(qū)動主要是輪轂式無刷直流電動機。電動自行車控制器作為電動自行車的控制核心，是電動自行車的關(guān)鍵部件，與無刷直流電動機一起構(gòu)成電動自行車的動力驅(qū)動系統(tǒng)。為了提高電動自行車的的騎行舒適

2、性、安全性，本文對電動自行車的動力驅(qū)動系統(tǒng)進行了深入的研究，并簡要介紹了電動自行車控制器的功能構(gòu)成和軟硬件設(shè)計。 首先簡要介紹了無刷直流電動機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并求出了其數(shù)學(xué)模型；分析了無刷直流電動機換相轉(zhuǎn)矩脈動產(chǎn)生的原因，提出了采用延時導(dǎo)通重疊換相法對轉(zhuǎn)矩脈動進行抑制；同時闡述了無刷直流電動機能量回饋制動的原理，得出能量回饋制動的控制規(guī)律；最后給出了電動自行車功能設(shè)計的要求。 其次詳細介紹了無刷直流電動機的控制策略

3、，根據(jù)無刷直流電動機的調(diào)速特性，采用PWM調(diào)制方式，通過調(diào)節(jié)電機電樞電壓調(diào)節(jié)電機速度。并對速度電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)進行了詳細的論述，通過采用模糊-PI控制算法調(diào)節(jié)速度，提高了電機轉(zhuǎn)速的控制精度。 最后介紹了電動自行車控制器的軟硬件設(shè)計，并給出樣機運行的實驗結(jié)果。硬件設(shè)計以單片機ATmega48為核心，包括電源電路、三相全橋逆變電路及其驅(qū)動保護電路、電流檢測等部分。軟件設(shè)計采用“時間片”分時思想和模塊化結(jié)構(gòu)，根據(jù)控制需求編寫了各個模